Dana Zuckerberg: Kolaborasi + Teknologi + Open Science

Pendekatan kami untuk mempercepat pengembangan ilmu pengetahuan dan pengobatan penyakit.



Kami percaya bahwa kerja sama, pengambilan risiko dan penghubung dengan komunitas ilmiah adalah peluang terbaik kami untuk mempercepat kemajuan dalam sains.

Pekerjaan Chan Zuckerberg Initiative dalam sains didasarkan pada ide besar

-
untuk mendukung ilmu pengetahuan dan teknologi yang akan memungkinkan semua penyakit untuk menyembuhkan, mencegah atau menghambat perkembangan mereka pada akhir abad ini. Ini adalah pernyataan profil tinggi - tetapi didasarkan pada sejarah biologi dan kedokteran. Untuk menetapkan aspirasi kita tentang seberapa jauh kita bisa melangkah di sisa abad ini, mari kita kembali ke seberapa jauh kita telah datang di abad terakhir.

Pada tahun 1930, tiga dari sepuluh penyebab utama kematian adalah penyakit menular : pneumonia dan flu, TBC dan infeksi saluran cerna. Semua sekarang dapat diobati atau dicegah dengan munculnya antibiotik dan vaksin. Pada 1960-an, sebuah studi Framingham menemukan hubungan yang jelas antara kolesterol tinggi, tekanan darah tinggi, dan penyakit jantung. Sebagai hasil dari ilmu multidisiplin ini, kami memiliki obat baru untuk pengobatan tekanan darah dan statin, yang telah meningkatkan kehidupan pasien dengan penyakit jantung lebih dari 20 tahun. Dalam beberapa tahun terakhir, AIDS telah menjadi penyakit kronis yang dapat diobati dengan terapi antivirus, dan kemajuan dalam pemahaman kita tentang mekanisme seluler dasar kanker telah menyebabkan penurunan 1-2% dalam angka kematian akibat kanker per tahun selama 25 tahun terakhir. Ada banyak contoh lain - kami memiliki banyak prestasi yang patut dirayakan.

Dalam masing-masing kasus ini, kemajuan dalam ilmu dasar telah mengarah pada penelitian ilmiah, praktis, dan klinis dan, pada akhirnya, perubahan dalam praktik medis. Kami pikir banyak yang bisa dicapai di tahun-tahun mendatang. Itulah sebabnya kami fokus pada investasi dalam pendekatan multidisiplin ilmu dasar, dengan mempertimbangkan apa yang dapat dicapai dalam 25, 50 dan 80 tahun ke depan. Kami tahu bahwa banyak yang bisa dilakukan, tetapi pada saat yang sama, kami tahu bahwa kami adalah pemain baru di perusahaan biomedis yang sudah ada dan terdefinisi dengan baik. Untuk mencapai dampak yang berbeda, kita harus memfokuskan upaya kita pada bidang di mana kita dapat membawa nilai unik dan ide-ide baru untuk ilmu pengetahuan.

Kita perlu mencari tahu apa kemampuan kita. Untuk melakukan ini, kami sangat bersemangat tentang komunitas ilmiah dan medis, dan kami sering mengadakan seminar dan pertemuan dengan para pemimpin dari lembaga akademik, masyarakat ilmiah, dana pengendalian penyakit, lembaga pemerintah, industri bioteknologi dan yayasan amal lainnya. Kepemimpinan mereka, dan juga Dewan Penasihat Ilmiah kami , membantu kami mengarahkan upaya kami untuk memiliki dampak terbesar pada penelitian biomedis.



Apa yang memperlambat sains? Tanya para ilmuwan! Untuk mengembangkan ide-ide kami, kami sering mengadakan seminar dengan pengawas di berbagai bidang untuk belajar tentang kebutuhan dan kemungkinan bidang ini.

Model hibrida

Ketika kita melihat berbagai badan amal dan yayasan, kita melihat dua model besar yang memajukan berbagai wilayah. Salah satu pendekatan adalah membuat dana hibah. Contoh dari yayasan tersebut adalah Yayasan Bill dan Melinda Gates , yang mendukung penelitian kesehatan global di seluruh dunia. Jenis amal lain adalah membangun lembaga penelitian sendiri, seperti Institut yang dinamai Paul Allen didedikasikan untuk psikologi kognitif dan pusat penelitian di Seattle yang mempelajari otak.

Di Chan Zuckerberg Initiative, kami ingin mendanai ilmuwan riset hebat yang berbagi tujuan dan nilai kami. Pada saat yang sama, posisi kami di Lembah Silikon memberi kami akses khusus ke teknologi terbaru, khususnya untuk biologi komputasi dan pengembangan perangkat lunak. Kami menemukan bahwa bekerja berdampingan dengan para ilmuwan yang kami biayai, kami dapat membuat alat baru dan mengembangkan perangkat lunak sumber terbuka yang dapat menjadi alat bagi para ilmuwan untuk memungkinkan mereka berkolaborasi dengan lebih baik dan pada akhirnya mencapai terobosan mereka. Kami membiayai dan menciptakan .

Selanjutnya, saya ingin menyoroti beberapa aspek utama dari pendekatan kami, berdasarkan pengalaman saya sebagai ilmuwan dan sebagai orang yang saat ini mengelola organisasi yang mencoba mendukung sains dan mempercepat perkembangannya.

Kolaborasi adalah kuncinya

Pada awal karir saya, saya bekerja pada gen NEU / HER2 , yang menyebabkan kanker otak pada tikus. Selanjutnya, peneliti lain menemukan bahwa gen yang sama adalah subjek yang ganas dalam sel kanker payudara manusia, di mana kadar HER2 yang tinggi pada kanker membuat mereka lebih agresif. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan di seluruh dunia telah mempelajari HER2, pertama pada hewan dan kemudian pada manusia. Pekerjaan ini berlanjut untuk menciptakan obat antibodi anti-HER2 dan kemudian ke uji klinis, di mana dokter bekerja menggunakan bioteknologi untuk menguji obat ini pada pasien. Pada akhirnya, kerja keras mereka menyebabkan obat anti-HER2 Herceptin, yang menyebabkan sel kanker payudara tumbuh, dan mengubah salah satu kanker paling mematikan di dunia menjadi salah satu kanker yang paling dapat disembuhkan. Sebagai ilmuwan yang membantu mengidentifikasi HER2, saya hanyalah satu tautan dalam rantai massa orang yang bekerja sama dalam proyek inovatif ini, membawa hasil penelitian untuk digunakan dalam pengobatan. Kami berhasil karena kami siap untuk ide-ide baru dan mendengarkan teori-teori baru - di bidang ini dan seterusnya.

Eksperimen semacam itu membantu membentuk pendekatan kami untuk mengobati penyakit di CZI. Kemajuan dipercepat ketika sekelompok spesialis dari berbagai profil bekerja bersama - inilah sebabnya kami mendukung model penelitian terbuka, kolaboratif dan berjejaring. Tim termasuk ilmuwan alam, spesialis dalam teori komputasi, dokter dan pengembang perangkat lunak. Fitur khusus adalah kolaborasi berkelanjutan antara ilmuwan di komunitas penelitian dan tim kami yang bertanggung jawab atas biologi dan perangkat lunak komputasi di CZI, yang memungkinkan kami untuk lebih dekat dengan masalah yang kami bantu selesaikan.

Salah satu contoh pendekatan kolaboratif kami adalah Biohub . Biohub adalah situs penelitian baru yang menyatukan tiga lembaga ilmiah besar di dunia - UCSF, Stanford dan Berkeley. Ketiga kelompok ini juga sangat dekat satu sama lain, sehingga dimungkinkan untuk menggabungkan kelompok-kelompok ini untuk menyebarkan gagasan antara lembaga-lembaga ini dan masyarakat.

Biohub bekerja secara independen dari CZI, tetapi kami membiayainya dan bekerja bersama mereka. Rekan presiden Biohub adalah Joe Derisi dan Stephen Kwake , dua orang yang mengilustrasikan gagasan kami tentang kolaborasi antara institusi dan kolaborasi ilmuwan dan insinyur. Steve dikenal karena membantu mengembangkan tes darah non-invasif yang digunakan untuk mendiagnosis sindrom Down tanpa amniosentesis. Joe dikenal karena membantu mendeteksi virus baru, termasuk coronavirus yang menyebabkan SARS . Banyak proyek penelitian di Biohub terkait dengan minat dan pengalaman kedua pemimpin ini - misalnya, menemukan penyakit menular melalui penelitian Joe dan teknologi sel tunggal , yang merupakan salah satu minat utama Steve.



Biohub, pusat penelitian independen di area Bay Mission di San Francisco, dipimpin oleh Joe Derisi dan Stephen Kwake, adalah dua orang yang menggambarkan ide kami untuk kolaborasi antara institusi dan kolaborasi ilmuwan dan insinyur.

Namun, kami tidak terbatas pada satu wilayah saja. Sebagai contoh, kami meluncurkan Neurodegeneration Challenge Network (jaringan yang menantang masalah neurodegeneration), yang bertujuan untuk menyatukan jaringan multidisiplin ilmuwan, konsultan medis dan insinyur sehingga mereka dapat menghasilkan dan menguji pendekatan baru untuk memecahkan satu masalah besar - meningkatkan pemahaman biologi dasar neurodegeneratif gangguan. Kami memiliki pelamar dari seluruh dunia, dan kami menantang diri sendiri dengan memikirkan cara membuat kelompok beraneka ragam ini bekerja sama untuk kesuksesan yang lebih besar. Kami memiliki banyak ide tentang bagaimana mendukung insentif, penghargaan, dan promosi baru untuk penelitian kolaboratif.

Desain Teknologi Konversi

Salah satu hal yang saya dengar berulang kali adalah bahwa para ilmuwan hanya sebaik alat mereka. Di CZI, kami melihat peluang untuk mengembangkan alat baru sehingga mitra alami kami dapat bergerak lebih cepat. Salah satu contohnya adalah dukungan kami untuk proyek Human Cell Atlas . Atlas Sel Manusia adalah sindikat global yang tujuannya untuk menampilkan dan mengkarakterisasi semua sel manusia. Butuh waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikan proyek, tetapi setelah itu atlas akan menjadi sumber daya mendasar bagi para ilmuwan, yang memungkinkan mereka untuk lebih memahami kesehatan manusia dan mendiagnosis, merawat, dan mengelola penyakit. Sebagai bagian dari upaya ini, kami bekerja dengan para pemimpin genomik internasional dari Institut Eropa untuk Bioinformatika , Broad Institute, dan UC Santa Cruz untuk mengembangkan, membiayai, dan bersama-sama menciptakan platform koordinasi data yang akan memungkinkan pertukaran data antara peneliti dan lembaga penelitian.

Pada saat yang sama, kami juga menciptakan alat untuk membantu para ilmuwan menemukan pengetahuan yang sudah ada. Dalam biomedis , lebih dari 4.000 artikel diterbitkan setiap hari . Saya tidak bisa membacanya. Dan tidak ada orang lain yang bisa, dan karena itu kita memerlukan alat dan teknologi untuk analisis yang masuk akal dari semua informasi ini. Salah satu alat yang kami kerjakan adalah Meta, yang menggunakan kecerdasan buatan untuk menganalisis dan mengatur makalah biomedis untuk pembaca. Dengan bantuan Meta, para ilmuwan akan dapat memantau prestasi di bidangnya secara real time dan mengidentifikasi tren baru di persimpangan area. Kami semua sedang mengerjakan proyek ini, tetapi ketika sudah siap, Meta akan dapat diakses oleh semua peneliti, dan kami akan secara terbuka membagikan metode dan sampel paket data kami menggunakan berbagai publikasi dan kode.

Salah satu prinsip utama yang mendasari semua yang kami lakukan di CZI adalah mendengarkan dan belajar dari komunitas yang kami layani, karena tidak ada yang memahami masalah ini lebih baik daripada orang yang mengalaminya setiap hari. Itulah sebabnya ahli biologi komputasi dan pengembang perangkat lunak kami bekerja dengan para ilmuwan di tempat untuk mengidentifikasi masalah dan membuat alat sumber terbuka untuk menganalisis, memvisualisasikan, dan berbagi data menggunakan teknologi canggih, teori dan metode analisis data, pembelajaran mesin, dan pendekatan ke cloud. pemrosesan data. Terkadang ini berarti mengembangkan alat baru. Dalam kasus lain, ini berarti mencapai konsensus tentang format, standar, atau set data referensi. Contoh dari repositori open source yang berisi karya kami saat ini tentang standardisasi analisis bermacam-macam persiapan yang dikembangkan untuk transkriptomik berbasis gambar dapat ditemukan di sini .

Sains terbuka, kemajuan lebih cepat

Kami percaya bahwa berbagi data dan hasil, perangkat lunak sumber terbuka, metode eksperimental, dan sumber daya biologis akan mempercepat kemajuan di semua bidang sesegera mungkin. Itu sebabnya kami mendukung platform seperti bioRxiv , yang memungkinkan para peneliti untuk berbagi dan menerima umpan balik tentang pracetak sebelum disajikan dalam jurnal. Dalam banyak kasus, kami meminta para peneliti untuk mengirimkan teks sumber sebagai pracetak sebelum peer review untuk mengkomunikasikan hasil ke komunitas ilmiah lebih cepat.

Kami merilis perangkat lunak yang dikembangkan oleh tim kami sendiri dan mitra kami yang didanai sesuai dengan lisensi berlisensi open source dan bersama-sama mengembangkan perangkat lunak di situs terbuka seperti GitHub . Kami tidak meminta hak IP yang dikembangkan oleh mitra kami. Dan setiap IP yang dibuat oleh peneliti yang mendukung CZI, atau sebagai bagian dari proyek penelitian yang didanai oleh CZI, harus tersedia secara bebas untuk semua tujuan akademik dan non-komersial, termasuk penggunaan pra-penjualan oleh organisasi komersial.

Kami mendukung pertukaran data secara terbuka, karena memungkinkan para ilmuwan untuk membuat proyek berdasarkan pengalaman masing-masing untuk membuat penemuan baru lebih cepat. Ini secara signifikan dapat mempercepat laju penelitian dan, pada gilirannya, pemahaman kita tentang kesehatan dan penyakit.

Kami baru memulai

Kami adalah organisasi baru dan kami harus banyak belajar. Kami berusaha berkontribusi dengan menarik peluang baru untuk memecahkan masalah ilmiah, terutama yang berasal dari teknologi baru. Kami percaya bahwa di semua bidang, terutama dalam sains, orang-orang yang berbakat dan termotivasi bergerak maju. Dengan menyatukan orang-orang berbakat ini dan memberi mereka alat baru yang andal, fungsional, dapat diukur dan terjangkau, kami berharap kami dapat membuka peluang baru dan mempercepat pekerjaan.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bekerja dalam sains, kunjungi situs web kami atau ikuti kami di Twitter . Untuk mempelajari lebih lanjut tentang tim teknologi kami, berlangganan blog teknologi CZI . Untuk tetap mendapat informasi terbaru tentang peluang pendanaan, berlangganan buletin kami . Dan Anda selalu dapat menghubungi kami di science@chanzuckerberg.com.

Oh, apakah saya menyebutkan kami sedang mencari karyawan ?

Cornelia Bargmann , seorang ahli ilmu saraf dan genetika yang diakui secara internasional, mengarahkan penelitian kami. Bargmann juga adalah kepala Laboratorium Sirkuit Saraf dan Perilaku Lulu dan Anthony Wang dan profesor di Universitas Rockefeller Torsten Niels Wiesel di New York. Bargmann adalah anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional dan Masyarakat Filsafat Amerika. Dia menerima Hadiah Cavley pada 2012 di bidang neurobiologi dan hadiah terobosan dalam industri ilmu kehidupan pada 2013, di antara banyak penghargaan ilmiah lainnya. Dia juga merupakan ketua bersama di komite National Institutes of Health, yang menetapkan tujuan dan strategi untuk proyek Obama pada penelitian dengan mempromosikan teknologi neuro-inovatif (BRAIN Initiative). Bargmann adalah mantan peneliti di Howard Hughes Medical Institute dan memegang gelar sarjana biologi dari Massachusetts Institute of Technology.

Terjemahan: Diana Sheremyova

---

Penerimaan aplikasi ke filtek-accelerator diperpanjang hingga 27 September.

Topik: "Penuaan: solusi teknologi untuk masalah sosial" - bagaimana menggunakan teknologi untuk memecahkan masalah sosial, ekonomi dan budaya yang terkait dengan penuaan umat manusia.